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第1章 概论 1

1.1 工厂供电的意义、要求及课程任务 1

1.2 工厂供电系统及发电厂、电力系统与工厂的自备电源 2

1.2.1 工厂供电系统概况 2

1.2.2 发电厂和电力系统简介 6

1.2.3 工厂的自备电源简介 9

1.3 电力系统的电压与电能质量 11

1.3.1 概述 11

1.3.2 三相交流电网和电力设备的额定电压 12

1.3.3 电压偏差与电压调整 14

1.3.4 电压波动及其抑制 16

1.3.5 电网谐波及其抑制 17

1.3.6 三相不平衡及其改善 19

1.3.7 工厂供配电电压的选择 20

1.4 电力系统中性点运行方式及低压配电系统接地形式 21

1.4.1 电力系统的中性点运行方式 21

1.4.2 低压配电系统的接地形式 25

第2章 工厂的电力负荷及其计算 30

2.1 工厂的电力负荷与负荷曲线 30

2.1.1 工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求 30

2.1.2 工厂用电设备的工作制 31

2.1.3 负荷曲线及有关物理量 32

2.2 三相用电设备组计算负荷的确定 34

2.2.1 概述 34

2.2.2 按需要系数法确定计算负荷 35

2.2.3 按二项式法确定计算负荷 40

2.3 单相用电设备组计算负荷的确定 42

2.3.1 概述 42

2.3.2 单相设备组等效三相负荷的计算 42

2.4 工厂计算负荷及年耗电量的计算 44

2.4.1 工厂计算负荷的确定 44

2.4.2 工厂年耗电量的计算 48

2.5 尖峰电流及其计算 49

2.5.1 概述 49

2.5.2 用电设备尖峰电流的计算 49

第3章 短路电流及其计算 52

3.1 短路的原因、后果和形式 52

3.1.1 短路的原因 52

3.1.2 短路的后果 53

3.1.3 短路的形式 53

3.2 无限大容量电力系统发生三相短路时的物理过程和物理量 54

3.2.1 无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程 54

3.2.2 短路有关的物理量 56

3.3 无限大容量电力系统中短路电流的计算 57

3.3.1 概述 57

3.3.2 采用欧姆法进行三相短路计算 58

3.3.3 采用标幺制法进行三相短路计算 62

3.4 短路电流的效应和稳定度校验 65

3.4.1 概述 65

3.4.2 短路电流的电动效应和动稳定度 65

3.4.3 短路电流的热效应和热稳定度 68

第4章 工厂变配电所及其一次系统 70

4.1 工厂变配电所的任务、类型及所址选择 70

4.1.1 工厂变配电所的任务与类型 70

4.1.2 工厂变配电所的所址选择及负荷中心的确定 71

4.2 电气设备中的电弧问题及对触头的要求 73

4.2.1 概述 73

4.2.2 电弧的产生 73

4.2.3 电弧的熄灭 73

4.2.4 对电气触头的基本要求 76

4.3 高压一次设备及其选择 76

4.3.1 概述 76

4.3.2 高压熔断器 77

4.3.3 高压隔离开关 78

4.3.4 高压负荷开关 80

4.3.5 高压断路器 81

4.3.6 高压开关柜 85

4.4 低压一次设备及其选择 89

4.4.1 低压熔断器 89

4.4.2 低压刀开关和负荷开关 90

4.4.3 低压断路器 92

4.4.4 低压配电屏和配电箱 96

4.4.5 低压一次设备的选择 98

4.5 电力变压器和应急柴油发电机组及其选择 98

4.5.1 电力变压器的结构、型号及连接组别 99

4.5.2 电力变压器的容量和过负荷能力 102

4.5.3 变电所主变压器台数和容量的选择 104

4.5.4 电力变压器的并列运行条件 105

4.6 互感器及其选择 106

4.6.1 电流互感器 107

4.6.2 电压互感器 113

4.7 工厂变配电所的主接线图 116

4.7.1 高压配电所的主接线图 117

4.7.2 车间和小型工厂变电所的主接线图 119

第5章 工厂电力线路 126

5.1 工厂电力线路及其接线方式 126

5.1.1 高压线路的接线方式 126

5.1.2 低压线路的接线方式 128

5.2 工厂电力线路的结构和敷设 130

5.2.1 架空线路的结构和敷设 130

5.2.2 电缆线路的结构和敷设 135

5.2.3 车间线路的结构和敷设 141

5.3 导线和电缆截面的选择计算 143

5.3.1 按发热条件选择导线和电缆的截面 144

5.3.2 按经济电流密度选择导线截面和电缆的截面 145

5.3.3 线路电压损耗的计算 146

第6章 工厂供电系统的过电流保护 149

6.1 过电流保护的任务和要求 149

6.1.1 过电流保护装置的类型和任务 149

6.1.2 对保护装置的基本要求 150

6.2 熔断器保护 151

6.2.1 熔断器在供配电系统中的配置 151

6.2.2 熔断器熔体电流的选择 151

6.2.3 熔断器的选择与校验 153

6.2.4 熔断器保护灵敏度的检验 154

6.2.5 前后熔断器之间的选择性配合 155

6.3 低压断路器保护 156

6.3.1 低压断路器在低压配电系统中的配置 156

6.3.2 低压断路器脱扣器的选择和整定 157

6.3.3 低压断路器的选择和校验 158

6.3.4 低压断路器过电流保护灵敏度的检验 158

6.3.5 前后低压断路器之间及低压断路器与熔断器之间的选择性配合 159

6.4 常用的保护继电器 159

6.4.1 电磁式电流继电器和电压继电器 161

6.4.2 电磁式时间继电器 162

6.4.3 电磁式信号继电器 163

6.4.4 电磁式中间继电器 164

6.4.5 感应式电流继电器 165

附录 171

参考文献 189